Graf tlaku z Met Office
Zatímco znalci HF šíření se zabývají ionosférou, nadšenci VHF/UHF mají obecně svůj zrak trochu níže – na troposféru.
Za normálních nebo plochých podmínek se většina VHF a UHF komunikace obecně považuje za přímou viditelnost – čím vyšší antény, tím lépe.
Naštěstí je realita ve skutečnosti trochu jiná díky způsobu lomu signálů VHF a UHF. Tento proces je stejný jako u světla. Vložte tužku do sklenice s vodou a zdá se, že se ohne. Podívejte se na rozpálenou asfaltku uprostřed léta a v dálce to vypadá jako voda. Oba tyto jevy jsou způsobeny tím, jak se rychlost světelných vln mění v různých médiích.
Jiný způsob, jak se na to dívat, je, že různé materiály mají různé indexy lomu. Stejný proces platí pro rádiové vlny, které jsou elektromagnetické, a proto jsou součástí stejné „rodiny“ jako světelné vlny.
Pokud naše rádiové vlny putují z prostředí s jedním indexem lomu do jiného, dojde k ohybu nebo lomu. Míra ohybu bude záviset na rozdílech ve dvou indexech lomu.
Naše spodní atmosféra není statické prostředí s jednou teplotou. Je to vířící masa plynů, všechny mají různé tlaky a různé teploty. V atmosféře je také různé množství vodní páry.
Jak zdůrazňuje Steve Nichols G0KYA ve své knize „Radio Propagation Explained“ , dielektrická konstanta vzduchu se obvykle považuje za jedna, ale ve skutečnosti se mění velmi nepatrně. Průměrná hodnota je asi 1,00030, ale může se pohybovat mezi 1,00027 a 1,00035.
Oblast s nejvyšším indexem lomu je blízko Země. To způsobuje ohýbání rádiových vln směrem k oblasti s vyšším indexem lomu a pomáhá signálu sledovat zakřivení Země.
Čistým výsledkem je, že rádiové signály VHF a UHF se obecně pohybují přibližně o jednu třetinu dále, než by podle našich přísných výpočtů přímé viditelnosti měly.
Ale bude líp!
Troposférická vylepšení
Za určitých podmínek se může index lomu podél cesty našich signálů zvýšit. Pokud je tato rychlost dostatečně vysoká, signály, které by jinak nesledovaly zakřivení Země a byly ztraceny ve vesmíru, se vrátí na Zemi na mnohem větší vzdálenosti, než byste očekávali.
Mohou být dokonce uvězněny ve vyvýšeném kanálu, kde mohou cestovat stovky kilometrů, aniž by je bylo slyšet na zemi pod zemí – podobný efekt, jako když mají na HF přeskočení nebo pásmo ticha.
Zatímco tyto efekty jsou méně zřejmé na nižších pásmech ve spektru VHF, mohou být velmi výrazné při 144 (2 m) a 430 MHz (70 cm).
Jak je tedy předvídat a co bychom měli hledat? Jelikož se účinky vyskytují v troposféře, nemělo by být žádným překvapením, že šíření v této oblasti ovlivňuje počasí.
Studováním map počasí a předpovědí byste měli být schopni předpovědět, kdy mohou nastat dobré podmínky, i když vždy existují překvapení.
Jednou z hlavních věcí, které je třeba hledat, je teplotní nebo vlhkostní inverze. Normálně teplota v troposféře klesá s výškou. Ale za určitých podmínek může dojít k inverzi s odpovídající ostrou změnou indexu lomu.
Hledejte oblast vysokého tlaku.
Lepší podmínky mohou nastat, když je přítomna oblast vysokého tlaku a zejména v létě, kdy jsou vyšší teploty a vyšší úrovně vlhkosti.
Oblasti vysokého tlaku jsou obvykle poměrně stabilní a dobré podmínky mohou trvat několik dní. Kupodivu, nejlepší podmínky mohou také nastat, když tlak začne klesat z výšky. Hledejte tedy oblasti vysokého tlaku v Evropě nebo kolem Evropy a Spojeného království a klesající barometr.
Teplotní inverzi můžete dostat i s příchodem studené fronty. K tomu dochází, když teplejší vzduch stoupá nad chladnějším vzduchem pod a vytváří inverzi. To je obvykle spojeno s rychle se pohybujícími čely a jakékoli podmínky zdvihu mohou být poměrně rychle pryč.
9prvkový 2m Yagi od InnovAntennas
Jiné inverze v létě mohou nastat v blízkosti východu slunce, protože vzduch ve vyšších nadmořských výškách je ohříván jako první. Mlha a mlha po ránu mohou být také známkami teplotních inverzí.
Bohužel ne všechny vysokotlaké systémy přinášejí dobré podmínky nebo „výtahy“. Je na vás, abyste sledovali další indikátory, jako je příjem majáku a opakovače.
Můžete také získat lepší šíření přes moře. Podél pobřežních oblastí hraničících s velkými vodními plochami se často vyskytují teplotní inverze. Je to výsledek pohybu chladného vlhkého vzduchu krátce po západu slunce, kdy se přízemní vzduch ochlazuje rychleji než horní vzduchové vrstvy. Stejná akce může nastat ráno, když vycházející slunce ohřívá horní vrstvy.
Tato oblast může být velmi blízko vody, což znamená, že stanice poblíž okraje vody na úrovni moře mají dobré podmínky, zatímco stanice na vrcholcích kopců nikoli.
Operátoři VHF mají k dispozici další způsoby šíření včetně polární záře a rozptylu meteorů. Mikrovlnní specialisté mohou do své zbrojnice zařadit i troposcatter a dešťový rozptyl.
Letní sporadické-E
Období květen až polovina srpna je nejlepší pro sporadické E (Es), které mohou ovlivnit signály na všech pásmech od 14 do 144 MHz, i když je to nejčastěji zaznamenáno na 28 MHz a 50 MHz. Sporadické E vrstry na 2m jsou vzácnější, ale vyskytují se. Například ve většině letních měsíců je jedna nebo dvě dobrá otevření do Španělska.
Můžete je sledovat pomocí přenosného FM rádia a hledat vysílací stanice kolem 100 MHz. Pokud budete mít velké štěstí, můžete slyšet cizojazyčné vysílání. To je známka toho, že by mohl být otvor i na 2m.
Ale co je Sporadic-E a jak to můžeme předpovědět?
Víme, co je Sporadic E, ale jeho přesné příčiny jsou stále předmětem diskuse. Jde o neobvyklou formu rádiového šíření, kdy se signály lámou nebo odrážejí od rychle se pohybujících „oblaků“ neobvykle ionizovaného atmosférického plynu v oblasti nižší E (nachází se ve výškách cca 90 až 160 km).
Krátké přeskočení Es nastává, když se ve vrstvě E ionosféry tvoří skvrny. Tato vrstva normálně láme krátkovlnné a středněvlnné signály, ale je propustná pro VHF záření. Ionizační skvrny se pohybují směrem na západ rychlostí několika set km za hodinu.
Události Es obvykle začínají v polovině dopoledne a vrchol je odpoledne s dalším vrcholem večer. Es propagace je obvykle pryč místní půlnoci.
Příčina Es ionizace není přesně známa. Někteří lidé se to pokusili spojit s bouřkami, ale existuje spousta případů Es, kde v oblasti nebyly žádné bouřky.
Nejlepší teorie v tuto chvíli je, že je způsobena střihem větru v horních vrstvách atmosféry. Můžete získat velmi rychle se pohybující větry pohybující se různými směry. Nyní vstříkněte do těchto větrů nějaké ionty a budou vytlačeny nahoru nebo dolů, jak budou interagovat s magnetickým polem Země.
Můžete si představit situaci, kdy jsou některé ionty vytlačovány nahoru a některé (ve větru pohybujícím se opačným směrem) jsou vytlačovány dolů. Čistým výsledkem je náplast nebo oblak ionizace.
Ty mohou být relativně dlouhověké, nebo mohou přicházet a odcházet poměrně rychle. Co víme, je, že se pohybují poměrně rychle a režim šíření je charakterizován velmi silnými signály, rychlým QSB a signály, které se objevují a mizí z oblastí, jak se mraky pohybují. Rozsah šíření pro Es single-hop je typicky 1 000 až 2 000 km, ale s multi-hopem lze vzdálenosti zvětšit.
Nyní se pravděpodobně ptáte, odkud tyto ionty pocházejí. Jedna z teorií říká, že jde o ionty těžkých kovů z meteorických úlomků.
Jim Bacon G3YLA, který je profesionálním meteorologem, se velmi podrobně podíval na Sporadic E a také se mu podařilo propojit jej s počasím a větry vysoké úrovně, které se pohybují v horských oblastech Evropy, včetně Alp, pohoří Harz a Pyrenejí. . Myslí si, že tyto větry nad horami vytvářejí gravitační vlny, které se pohybují nahoru a pomáhají stlačit ionizaci.
Stále je prostor pro výzkum Es, ale pro nové radioamatéry, jak co nejlépe využít Sporadic E?
Za prvé, dávejte pozor na 28 MHz a 50 MHz. Budou to první pásma, které ukážou účinky Es. Pokud jste daleko od rádia, podívejte se také na www.dxmaps.com , kde jsou mapy Es a další aktivity v reálném čase.
Toto není úplný průvodce šířením VHF/UHF, ale nabízí vám alespoň příchuť dvou režimů, na které si dát pozor.
Další stránky v této sekci – Obsluha vaší nové stanice:
